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Arquitetura de Computadores Encontro 3 Tutor: Msc. Daniel Santos PLACA-MÃE - A placa-mãe, juntamente com a CPU, também pode ser considerada um dos principais dispositivos encontrados no computador. - A placa-mãe é responsável pela interligação de todos os dispositivos de um computador. - É sobre ela que encontramos acoplados o processador e a memória, e a função da placa-mãe entre esses dois dispositivos é a comunicação de dados. PLACA-MÃE - A placa-mãe interliga os diversos dispositivos através do que chamamos de barramentos, que são os caminhos seguidos pelos dados entre os diversos dispositivos, entre os dispositivos e a memória, entre a memória e o processador e demais caminhos necessários tanto para a comunicação de dados, quanto para o envio e recebimento de informações. PLACA-MÃE - A partir dos barramentos, acoplamos à placa-mãe todas as demais placas que o computador necessita. Essas placas são muito conhecidas como placas de vídeo, rede, som, etc. Caso esses dispositivos venham junto com a placa-mãe, dizemos que a placa-mãe é on-board; caso venham desacoplados da placa-mãe, dizemos que se trata de uma placa-mãe off-board. PLACA-MÃE CMOS (COMPLEMENTARY METAL-OXIDE SEMICONDUTOR) - A CMOS é um circuito integrado de baixíssimo consumo de energia, onde ficam armazenadas as informações do sistema, as quais podem ser modificadas pelo programa SETUP. - Estes dados são necessários na montagem do microcomputador, refletindo a configuração do hardware (tipo de HD, números e tipo de drivers, data e hora, configurações gerais, velocidade de memória, etc.), permanecendo armazenados na CMOS e mantidos através da bateria interna. CMOS (COMPLEMENTARY METAL-OXIDE SEMICONDUTOR) - A CMOS é um circuito integrado de baixíssimo consumo de energia, onde ficam armazenadas as informações do sistema, as quais podem ser modificadas pelo programa SETUP. - Estes dados são necessários na montagem do microcomputador, refletindo a configuração do hardware (tipo de HD, números e tipo de drivers, data e hora, configurações gerais, velocidade de memória, etc.), permanecendo armazenados na CMOS e mantidos através da bateria interna. CMOS (COMPLEMENTARY METAL-OXIDE SEMICONDUTOR) Resumindo: Na CMOS ficam gravadas as informações sobre os hardwares que temos em nossa máquina para iniciar o computador quando o ligamos. BIOS (BASIC INPUT OUTPUT SYSTEM, OU SISTEMA BÁSICO DE ENTRADA E SAÍDA) - Sua função primária é preparar a máquina para que o sistema operacional, que pode estar armazenado em diversos tipos de dispositivos (discos rígidos, disquetes, CDs etc.), possa ser executado. - Com isso, o BIOS é armazenado num chip CMOS e pode ser alterado pelo programa SETUP. Os BIOS mais conhecidos são: AMI, Award e Phoenix. Aproximadamente 50% dos micros utilizam BIOS AMI. SETUP - O SETUP é um programa responsável pela alteração da memória CMOS. Assim como o BIOS, ele se encontra também na CMOS. Obs.: Como o SETUP está gravado no mesmo chip de memória ROM que o BIOS, muita gente confunde as bolas, chamando o setup de BIOS (“Fulano, entra no BIOS e configura...”), o que está tecnicamente errado. Nós não entramos no BIOS e sim no SETUP. BATERIA - Para que as configurações que gravamos na CMOS não sejam perdidas, os computadores possuem uma pequena bateria na placa-mãe que fica alimentando constantemente a CMOS e também o relógio do micro. Dessa forma não precisamos, toda vez que ligamos a máquina, reconfigurar todo o SETUP. - Essas baterias podem ser de três tipos, conforme veremos a seguir: - Baterias de Lítio: Duram cerca de dois anos, e depois disso precisam ser trocadas. É uma bateria comum, do mesmo tipo usado nos relógios. - Baterias de Níquel: Esta bateria é recarregável, encontrada em placas-mães produzidas há alguns anos. Com o tempo, caiu em desuso. - Baterias NVRAM: Raro de se encontrar. É um chip CMOS e uma bateria de lítio encapsulados juntos. Tem um grave problema: esta bateria embutida tem duração de cinco a 10 anos. Quando termina a carga desta bateria, não encontramos módulos NVRAM para vender BATERIA DE LÍTIO PADRÃO AT, ATX, BTX, LPX E ITX As placas-mãe podem assumir atualmente cinco formatos na sua construção: - AT (Advanced Technology) - ATX (Advanced Technology Extended) - BTX (Balanced Technology Extended) - LPX (Low Profile Extension) - ITX (Integrated Technology Extended) PADRÃO AT, ATX, BTX, LPX E ITX - As placas AT caíram em desuso e hoje foram substituídas pelas ATX, com melhor aproveitamento em relação aos espaços internos do computador, que não eram bem aproveitados pelo padrão AT. - Nas placas-mãe ATX os conectores para cabos ficam próximos do disco rígido, da unidade de CD-ROM e da unidade de disquete. - Nas placas AT o processador é instalado próximo aos slots ISA, impedindo a instalação de placas periféricas que sejam maiores que o slot, como, por exemplo, placas de som. - Já em placas-mãe ATX, o processador é instalado longe dos slots, de forma a não atrapalhar a inserção de placas periféricas PADRÃO AT, ATX, BTX, LPX E ITX - O formato BTX tem como principal objetivo maximizar a dissipação térmica dos componentes. - Comparada com uma placa ATX, há algumas mudanças, como posição dos slots (imagine uma ATX vista no espelho, essa é a cara de uma BTX), a distância da placa do chassi do gabinete para a placa-mãe que foi aumentada e a presença de slots PCI Express (demandando um conector de energia diferente, a fim de proporcionar mais potência para esta placa). PADRÃO AT, ATX, BTX, LPX E ITX - As placas LPX são usadas em computadores “de marca”, como “Compaq”, por exemplo. Sua principal característica é a ausência de slots, pois estes foram transferidos para uma placa separada chamada de backplane, que se liga à placa-mãe através de uma conexão especial. Este padrão permite máquinas mais finas. - Já as placas padrão ITX são usadas em micros altamente compactados, propiciando máquinas incrivelmente pequenas (e baratas), pois tudo é on-board (áudio, vídeo, modem, rede, etc.), sua fonte de alimentação também é reduzida, pois há poucos componentes. CHIPSET - O chipset é responsável pelo controle de uma série de itens da placa-mãe, como acesso à memória, barramentos e outros. Principalmente nas placas-mães atuais, é bastante comum que existam dois chips para esses controles: Ponte Sul (l1) e Ponte Norte (l2): CHIPSET - Ponte Sul (South Bridge): este geralmente é responsável pelo controle de dispositivos de entrada e saída, como as interfaces IDE ou SATA. Placas-mãe que possuem som on-board podem incluir o controle desse dispositivo também na Ponte Sul. - Ponte Norte (North Bridge): este chip faz um trabalho “mais pesado” e, por isso, geralmente requer um dissipador de calor para não esquentar muito. A Ponte Norte é responsável pelas tarefas de controle do FSB (Front Side Bus - velocidade na qual o processador se comunica com a memória e com componentes da placa-mãe), da frequência de operação da memória, do barramento AGP, etc. CLOCKS - Refere-se ao número de pulsos por segundo gerados por um oscilador (na forma de um cristal de quartzo) que determina uma frequência de um processador. Operacionalmente falando, o cristal dentro do oscilador vibra, gerando ondas digitais, às quais damos o nome de clock. - A medida do clock é Hz, ou seja, a quantidade de ciclos por segundo. DMA - O termo DMA é um acrônimo para a expressão em inglês Direct Memory Access. O DMA permite que certos dispositivos de hardware num computador acedam à memória do sistema para leitura e escrita independentemente da CPU. - O DMA é uma característica essencial dos computadores modernos. Permite que os dispositivos transfiram dados sem sobrecarregar a CPU. BARRAMENTOS Em primeiro lugar, temos que saber que os barramentos são linhas de comunicação que permitem a interligação entre dispositivos, como o CPU, a memória e outros periféricos. Esses fios estão divididos em três conjuntos:- Via de dados: onde trafegam os dados; - Via de endereços: onde trafegam os endereços; - Via de controle: sinais de controle que sincronizam as duas anteriores. Os barramentos também são divididos em grupos, conforme segue: - Barramento do Processador: São os caminhos internos do processador para a transferência de dados e instruções. - Barramento de Cache: É um barramento dedicado para acesso à memória cache do computador. - Barramento de Memória: É responsável pela conexão da memória principal ao processador. É um barramento de alta velocidade. BARRAMENTOS Em primeiro lugar, temos que saber que os barramentos são linhas de comunicação que permitem a interligação entre dispositivos, como o CPU, a memória e outros periféricos. Esses fios estão divididos em três conjuntos: - Via de dados: onde trafegam os dados; - Via de endereços: onde trafegam os endereços; - Via de controle: sinais de controle que sincronizam as duas anteriores. Os barramentos também são divididos em grupos, conforme segue: - Barramento do Processador: São os caminhos internos do processador para a transferência de dados e instruções. - Barramento de Cache: É um barramento dedicado para acesso à memória cache do computador. - Barramento de Memória: É responsável pela conexão da memória principal ao processador. É um barramento de alta velocidade. BARRAMENTOS Em primeiro lugar, temos que saber que os barramentos são linhas de comunicação que permitem a interligação entre dispositivos, como o CPU, a memória e outros periféricos. Esses fios estão divididos em três conjuntos: - Via de dados: onde trafegam os dados; - Via de endereços: onde trafegam os endereços; - Via de controle: sinais de controle que sincronizam as duas anteriores. Os barramentos também são divididos em grupos, conforme segue: - Barramento do Processador: São os caminhos internos do processador para a transferência de dados e instruções. - Barramento de Cache: É um barramento dedicado para acesso à memória cache do computador. - Barramento de Memória: É responsável pela conexão da memória principal ao processador. É um barramento de alta velocidade. BARRAMENTOS - Barramentos Internos: Trata-se de um conjunto de circuitos e linhas de comunicação internas que ligam as "placas de expansão" ao resto do PC. São definidos como internos, pois ficam dentro do gabinete junto com a placa-mãe. Esses barramentos são, entre outros: ISA, EISA, PCI, AGP e PCI Express. - Barramentos Externos: Da mesma forma que os barramentos internos, são linhas de comunicação que ligam "periféricos", como impressoras, mouse, teclado, modens ao resto do PC, porém, são dispositivos instalados fora do gabinete. Claro que todas as tecnologias de barramentos externos devem estar internamente implementadas na placa-mãe, seja através de placas de expansão, seja através de chips fixados na mesma. Os barramentos externos que iremos estudar são, entre outros: PS/2, Serial, Paralelo, USB, Firewire, PCMCIA, Infrared e Blue Tooth. BARRAMENTOS INTERNOS DA PLACA-MÃE - SLOTS - Slots são conectores para se encaixar as placas de expansão de um micro, ligando-as fisicamente aos barramentos por onde trafegam dados e sinais. BARRAMENTOS INTERNOS DA PLACA-MÃE - SOCKETS - O socket é um tipo de slot especial para os processadores. - Um socket possui um determinado número de vias para o encaixe dos pinos dos processadores. BARRAMENTOS INTERNOS DA PLACA-MÃE - PADRÃO ISA - A sigla ISA (Industry Standard Architecture) trata-se de um barramento para computadores, padronizado em 1981. BARRAMENTOS INTERNOS DA PLACA-MÃE - PADRÃO EISA - O EISA (Extended Industry Standard Architecture) é um barramento com maior taxa de transferência, porém, operando na mesma velocidade do padrão ISA, ou seja, a 8 MHz. BARRAMENTOS INTERNOS DA PLACA-MÃE - PADRÃO PCI - De forma geral, os barramentos PCIs são usados por vários tipos de periféricos, como placas de vídeo, placas de som, placas de rede, modem, adaptadores USB. BARRAMENTOS INTERNOS DA PLACA-MÃE - PADRÃO AGP - É um barramento de computador que tornou-se o padrão para conexão de placas de vídeo, pois é mais rápido que o PCI. BARRAMENTOS INTERNOS DA PLACA-MÃE - PADRÃO PCI EXPRESS - O barramento PCI Express é o padrão de slots para placas PCI de altíssima velocidade. Temos o PCI EXPRESS 2.0 e 3.0 BARRAMENTOS EXTERNOS DA PLACA-MÃE - Da mesma forma que internamente os diversos dispositivos são interligados à placa-mãe através dos barramentos internos, há dispositivos que ficam instalados fora do gabinete do computador. Esses dispositivos são interligados ao computador através do que chamamos de barramentos externos. BARRAMENTOS EXTERNOS DA PLACA-MÃE - PS/2 - O barramento PS/2 (Personal System/2) é responsável pela conexão dos teclados e mouses desse padrão, ao computador. BARRAMENTOS EXTERNOS DA PLACA-MÃE - SERIAL - No barramento serial, os dados ou caracteres são enviados um a um como um conjunto de bits. Diversos dispositivos podem trabalhar com o barramento serial, como modems, mouses, impressoras, etc. BARRAMENTOS EXTERNOS DA PLACA-MÃE - PARALELA - Ao contrário do barramento serial, que transmite os dados bit a bit, o barramento paralelo transmite um conjunto de bits por vez; na verdade, um conjunto de 8 bits. BARRAMENTOS EXTERNOS DA PLACA-MÃE - USB - O Barramento USB simboliza um aperfeiçoamento em relação aos barramentos seriais e paralelos. Na prática ele trabalha da mesma forma que uma porta serial, ou seja, transmitindo os dados bit a bit, porém, em velocidades maiores que a comunicação serial. Temos as versões USB 2.0 e USB 3.0. BARRAMENTOS EXTERNOS DA PLACA-MÃE - INFRAVERMELHO/ INFRARED / IRDA - O barramento Infravermelho, também chamado de Infrared ou IrDA (Infrared Data Association), é uma tecnologia de comunicação que permite a conexão de dispositivos sem fio ao microcomputador (ou equipamento com tecnologia apropriada), tais como impressoras, telefones celulares, notebooks e PDAs. BARRAMENTOS EXTERNOS DA PLACA-MÃE - BLUETOOTH - A rede Bluetooth transmite dados via ondas de rádio de baixa potência. Isso é tudo, pessoal!
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